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可持续建筑评估体系下的被动式低消耗建筑设计估量

发布时间:2019-09-29
1.被动式低能耗设计被动式低能耗建。设计策略并不是一个新鲜事物,在传统建筑和乡土建筑里,回应自然环境的被动式设计早已被广泛使用。在环境问题日益突出,可持续建筑的重要性日益凸显的今天,被动式设计重新受到人们的重视。被动式设计的早期倡导者、被动式低能耗建筑协会 (Association of Passive LowEnergy Architecture) 的创始人之一,美国建筑师巴鲁克·吉沃尼 (Baruch Givoni) 对被动式设计做出了如下的概括 :“( 被动式设计 ) 涵盖了建筑设计和材料的选择,旨在提供舒适建筑环境的同时,减小建筑能耗  建筑设计和结构材料的特点影响着建筑对其周围气候因素的回应 :被建筑所吸收和穿透建筑的太阳辐射量、建筑表面温度、空气流速和水汽压。”被动式低能耗建筑尽可能不使用诸如采暖和制冷的建筑设备系统,通过有效地利用太阳和周围自然环境的能源,为使用者提供舒适的环境。被动式低能耗建筑的性能取决于它将室外气候变化范围调整到接近或者符合使用者的舒适范围的能力。广义的被动式设计涵盖的内容丰富多样,但是本文主要研究的是在建筑设计过程中,通过被动式设计节约建筑能耗的被动式低能耗建筑设计”(Passive low energy design)。它主要针对建筑设计本身而言,需要考虑的环境参数和自然能源包括 :太阳辐射 / 热工性能、日照 / 视觉舒适、风环境 / 建筑通风。被动式低能耗建筑设计要求设计者首先要了解建筑所在地的气候条件,其次要了解建筑使用者的舒适性要求,第三是要了解能够将前面两者结合在一起的设计方法。

2.被动式低能耗设计的评估方法。可持续建筑评估体系中的被动式低能耗设计大部分的可持续建筑评估体系将建筑评估分为建筑场地、建筑用水、建筑能耗、建筑材料、室内环境质量等几个章节,本研究主要讨论的是建筑能耗评估的章节。在对建筑能耗的评估中,传统的评估体系比较偏向基于建筑设备系统性能的评估,即通过对建筑设备系统效率的提高来减少建筑的能耗。而越来越清晰的是,建筑设备系统对建筑能耗的降低程度十分有限,被动式低能耗设计是达到一个好的低能耗 / 零能耗建筑的必由之路。因此,可持续建筑评估体系的能耗评估应该鼓励被动式低能耗设计,从而扭转“可持续建筑等于高性能设备和高造价”的误解,推动可持续建筑的健康发展。被动式低能耗设计的评估方法与注重建筑设备系统性能的评估方法完全不同。一直以来,匈牙利建筑师维克多·欧尔焦伊 (Victor Olgyay) 对被动式低能耗建筑的生物气候学解释都被视为本领域的理论模型。简而言之,被动式低能耗设计是通过建筑设计,将图中的室外温度曲线波动范围压缩,从而使之接近人体感觉舒适的温度范围。不足的部分再由建筑设备系统来进一步调节和补充。因此,如果在可持续建筑评估体系中不对被动式低能耗设计有所考虑,而片面强调建筑设备系统的作用,容易造成的误区是 :不恰当的建筑设计不但没有将的室外温度波动幅度向中间压缩,反而将其波峰波谷进一步加大,造成室内环境比室外更不舒适,然后必须通过大量的机械系统,消耗大量的能源,将温度调节到舒适范围 。这样一来,高效的建筑设备系统虽然也能节约能耗,但是其节约之后的能耗仍居高不下。建筑虽然获得了可持续建筑评估中的相应分数,但实际上与真正的生态可持续建筑相去甚远。因此,认清被动式低能耗设计和建筑设备系统性能之间的先后顺序和主次关系,才有利于客观准确地评估建筑的可持续性。对被动式低能耗设计的评价应该先于建筑设备系统性能,在满足被动式低能耗设计的基础上,建筑设备系统节能才更有意义。

3.被动式低能耗设计的评估方法被动式低能耗设计的评估理论是 :在使用相同的建筑设备系统 ( 或者都不使用设备系统 ) 的情况下,建筑设计自身如何影响建筑的能耗和性能。设计的参数包括建筑朝向、形状和形式 ;建筑围护结构和开窗 ;空间布局和房间分配等。在可持续建筑评估体系中适当地强调被动式低能耗设计,首先是要在建筑能耗评估章节中把被动式低能耗设计和建筑设备系统性能区分开来评估,根据被动式低能耗设计和建筑设备系统性能对建筑节能的贡献,分配给它们相应的分数。现有的具有代表性的可持续建筑评价体系中,被动式低能耗设计和建筑设备系统性能在建筑能耗章节中可以获得的分数比重大致可以被总结。新加坡绿色建筑标志在评价过程中采取了区分被动式低能耗建筑设计和建筑设备系统性能的做法。在评估体系的节能 (Energy efficiency) 章节,对建筑热工性能、通风、采光等的评价都分为了被动式低能耗设计方法和建筑设备系统性能两个部分,并且在某些条目中,被动式低能耗设计可以获得的分数比建筑设备系统性能获得的分数多。这是因为,实际上被动式低能耗设计对节能的贡献比建筑设备系统性能更多。在这方面的先行者是以色列“绿色建筑标准”(Israeli GreenBuilding Standard)。

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